隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，計算機在鑄造中的應(yīng)用越來越廣泛，鑄造工藝計算機輔助設(shè)計CAD是在鑄造工藝設(shè)計中利用計算機系統(tǒng)對要設(shè)計的鑄件進行最佳設(shè)計，其中包括資料檢索、參數(shù)及設(shè)計信息查詢、工藝方案確定、計算、自動繪圖等。鑄造工藝CAD將鑄造工藝設(shè)計與計算機技術(shù)結(jié)合起來，方便、快捷準確地代替人工和個人經(jīng)驗來進行鑄造工藝設(shè)計，在開發(fā)的過程中充分利用了計算機數(shù)據(jù)庫技術(shù)和計算機圖形技術(shù)。
1 鑄造工藝CAD的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
鑄造工藝CAD軟件的開發(fā)設(shè)計，不僅要求系統(tǒng)能夠進行復(fù)雜的二維繪圖、尺寸標注、填寫標題欄和對圖形、文字的編輯功能，同時也要具備完善的工藝設(shè)計數(shù)據(jù)庫和參數(shù)化的圖形庫，以及設(shè)計過程中生成的各種文字、數(shù)據(jù)、圖形的收集整理功能，以供設(shè)計完成后的相關(guān)數(shù)據(jù)、圖形分類管理和補充、擴大，豐富數(shù)據(jù)庫資源。鑄造工藝CAD是指從零件圖輸入到鑄件工藝圖輸出之間應(yīng)完成的全部工藝設(shè)計工作。主要包括鑄件的分型面、加工余量、拔模斜度、芯頭、澆注系統(tǒng)、冒口及各種工藝符號的設(shè)計。
2 鑄造工藝CAD 數(shù)據(jù)庫建立與管理
建立鑄造工藝參數(shù)數(shù)據(jù)庫，以便貯存和管理鑄造工藝設(shè)計所需要的設(shè)計信息，數(shù)據(jù)庫是鑄造工藝CAD系統(tǒng)的核心，所有的設(shè)計和繪圖工作都建立在這個公共數(shù)據(jù)庫里，其功能有：能提供設(shè)計過程中所有設(shè)計內(nèi)容所需的工藝參數(shù)，如金屬密度、收縮率、分型負數(shù)，澆注系統(tǒng)參數(shù)，冒口系統(tǒng)參數(shù)等。冒口設(shè)計模塊和澆注系統(tǒng)設(shè)計模塊所采用的數(shù)學(xué)模型和結(jié)構(gòu)都是固定的，而不同的只是鑄件的具體尺寸。因此，這類模塊首先根據(jù)鑄件的種類、形狀、模數(shù)、尺寸等參數(shù)，用 Miscrosoft Access建立標準件數(shù)據(jù)庫，在繪圖前汁算機先計算鑄件的工藝參數(shù)，然后，根據(jù)計算結(jié)果自動查詢標準件數(shù)據(jù)庫，當標準件不能滿足設(shè)計要求時，由自定義數(shù)據(jù)程序模塊通過交互的數(shù)據(jù)傳遞在屏幕上將計算結(jié)果自動轉(zhuǎn)化為圖形。
為了對鑄造工藝參數(shù)數(shù)據(jù)庫進行有效的管理，本軟件提供一個數(shù)據(jù)庫管理程序，在程序里可以對數(shù)據(jù)進行各種操作（包括數(shù)據(jù)的瀏覽，添加，刪除，查詢等）。
數(shù)據(jù)庫程序設(shè)計本軟件根據(jù)實際需要，充分利用各種數(shù)據(jù)庫操作的優(yōu)點，分別使用了。 DBC （Open Database Connectivity 開放式數(shù)據(jù)庫接） ,DAO （DataAccess Objects 數(shù)據(jù)訪問對象）等數(shù)據(jù)庫處理方法，從而方便、安全地對數(shù)據(jù)進行管理，保證了數(shù)據(jù)的使用和存儲。
3 鑄造工藝CAD 軟件的圖形庫
3.1 AutoCAD2000的圖形系統(tǒng)
鑄造工藝CAD的主要目的是以人機對話的形式輸出工藝、工裝設(shè)計圖紙，因此圖形系統(tǒng)是鑄造工藝CAD的重要組成部分。從根本上講CAD圖形系統(tǒng)是由一個圖形核心系統(tǒng)（繪圖軟件）和一系列嵌套在某種高級語言中的圖形輸入輸出函數(shù)及子程序構(gòu)成的。近幾年來，微型機圖形系統(tǒng)發(fā)展十分迅速，以美國 Autodesk公司推出的AutoCAD 軟件最流行。AutoCAD 強大的繪圖功能、豐富的編輯子段以及良好的人機界面等，使得AutoCAD 在各行各業(yè)中發(fā)揮著重要的作用，同時它也提供了一個開放式的平臺，給有心開發(fā)各行各業(yè)的AutoCAD軟件廠商一個理想的環(huán)境。在AutoAD 平臺上進行的二次開發(fā)應(yīng)用軟件已廣泛應(yīng)用于各個工程領(lǐng)域，并且用于AutoCAD 二次開發(fā)的方法和環(huán)境也在不斷地發(fā)展和完善。
3.2 AutoCAD2000 的二次開發(fā)環(huán)境
AutoCAD 之所以得到廣泛的應(yīng)用，與其開放式體系、豐富的開發(fā)工具和開發(fā)方法是分不開的。從第一代的編程語言Autolisp到ADS、ARX、Objec隊RX、 VBA、及最新發(fā)布的Java， 體現(xiàn)了AutoCAD 開放的應(yīng)用開發(fā)體系結(jié)構(gòu)，真正擴展了AutoCAD 系統(tǒng)的功能。AutoCAD 的二次開發(fā)環(huán)境也逐漸從基于結(jié)構(gòu)化的、過程的編程環(huán)境轉(zhuǎn)向面向?qū)ο蟮拈_發(fā)平臺。ARX是R13之后推出的一個全新的面向?qū)ο蟮拈_發(fā)環(huán)境。也是 AutoCAD第一次直接提供面向?qū)ο蟮亩伍_發(fā)工具。ARX更著眼于應(yīng)用程序的智能性。ARX程序在很多方面與ADS、Autolsp程序不同，ARX 程序是）個動態(tài)鏈接庫。它和AutoCAD共享同樣的地址空間并且直接和AutoCAD進行通訊。ARX 訪問AutoCAD 數(shù)據(jù)庫的速度更快，并且ARX 程序可以創(chuàng)建新的類，這些類可以為其它程序所共享，從而充分利用面向?qū)ο缶幊痰膬?yōu)點。ARX程序創(chuàng)建的實體幾乎與AutoCAD內(nèi)在實體是等同的。ARX 提供了六個主要的類庫來訪問和控制AutoCAD 及處理CAD 常見的事物，它們是：（1）AcRx AutoCAD 運行擴展庫o （2）AcEd AutoCAD命令擴展庫。（3 ）AcDb AutoCAD 數(shù)據(jù)庫訪問庫。（4）AcGe 通用幾何庫。（5）AcGi AutoCAD 圖形界面庫。（6）AcBr邊界描述庫。
4 圖形參數(shù)化程序設(shè)計的機制
圖形參數(shù)化程序設(shè)計主要是將工藝參數(shù)數(shù)據(jù)庫和Auto CAD圖形庫相結(jié)合。作為一個參數(shù)化圖庫系統(tǒng)，主要包括數(shù)據(jù)庫、用戶界面和參數(shù)化繪圖程序三個部分。其中，數(shù)據(jù)庫主要用來存放圖形的系列尺寸數(shù)據(jù)和性能參數(shù)；參數(shù)化繪圖程序用來實現(xiàn)圖形繪制的程序化；用戶界面用來實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫與參數(shù)化繪圖程序的連接，設(shè)計上以對話框的形式實現(xiàn)；在數(shù)據(jù)的流程設(shè)計上，采用自定義繪圖類的方式，該方式充分考慮了面向?qū)ο蟮脑O(shè)計方法，完全實現(xiàn)了變量與方法的封裝。自定義繪圖類，其成員變量為圖形的尺寸參數(shù)，其成員函數(shù)為用于繪制圖形的功能函數(shù)， 在對話框類中聲明白定義繪圖類的對象指針。
圖1 是實現(xiàn)"柴油機-灰鑄鐵件明頂胃口"的參數(shù)化繪圖界面。在"新建冒口"標綏的界面里，右邊是冒口的繪圖參數(shù)，左邊是冒口示意圖，根據(jù)冒口重量選取繪圖參數(shù)到左上的編輯框中，然后單擊"繪圖"按鈕繪制冒口。同樣在"修改冒口"標簽的界面里，可對已經(jīng)繪制的胃口進行修改。明頂冒口繪圖類的構(gòu)造代碼如下:
class cjming_dinlLmaokou II 明頂胃口類
protected: II 繪圖參數(shù)
double T; II 熱節(jié)大小
double DR;
double HR;
doubleh;
double R;
double d;
public : //操作函數(shù)
cjming_ding_maokou （data,double bpoint,CString）;// 構(gòu)造函數(shù)
cjming_ding_maokou（）;
virtual BOOL draw（）; //冒口繪制函數(shù)
virtual BOOL dim （）; //旨口標注函數(shù)
5 結(jié)論
（1） 鑄造工藝CAD根據(jù)工廠實際需要，建立鑄造工藝參數(shù)庫，結(jié)合經(jīng)驗，運用參數(shù)化繪圖書機制建立符合需要的澆冒口系統(tǒng)圖庫、芯頭圖庫、工藝符號庫等，能快速、準確的進行工藝設(shè)計。
（2） 將AutoCAD 強大的繪圖功能及二次開發(fā)技術(shù)ObjectARX和Visual C++ 的MFC（微軟基本類庫）相結(jié)合，使軟件界面友好，操作方便。軟件的開放性很好，設(shè)計人員可以對數(shù)據(jù)庫和參數(shù)化圖形庫進行添加、刪除、修改等操作。
（3） 軟件提供的設(shè)計功能自動化程度高，適合各種層次的設(shè)計人員。
中的應(yīng)用越來越廣泛，鑄造工藝計算機輔助設(shè)計CAD是在鑄造工藝設(shè)計中利用計算機系統(tǒng)對要設(shè)計的鑄件進行最佳設(shè)計，其中包括資料檢索、參數(shù)及設(shè)計信息查詢、工藝方案確定、計算、自動繪圖等。鑄造工藝CAD將鑄造工藝設(shè)計與計算機技術(shù)結(jié)合起來，方便、快捷準確地代替人工和個人經(jīng)驗來進行鑄造工藝設(shè)計，在開發(fā)的過程中充分利用了計算機數(shù)據(jù)庫技術(shù)和計算機圖形技術(shù)。 |
